[發(fā)明專利]一種基于分布式超聲容積數(shù)據(jù)的成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810316416.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108771548B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范列湘;楊金耀;余炎雄;蔡澤杭
• 申請（專利權(quán)）人: 汕頭市超聲儀器研究所有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 林天普;朱明華

一種基于分布式超聲容積數(shù)據(jù)的成像方法，包括下述步驟：分布式探頭陣列對人體被測部位進(jìn)行掃描，獲得各探頭陣列掃描得到的容積數(shù)據(jù)；確定相鄰容積數(shù)據(jù)之間的重疊區(qū)域；設(shè)置第二個至第n個探頭陣列的容積數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的幾何關(guān)系參數(shù)；根據(jù)幾何關(guān)系參數(shù)計算第二個至第n個探頭陣列變換后的容積數(shù)據(jù)；計算變換后容積數(shù)據(jù)重疊區(qū)域的互相關(guān)值；當(dāng)互相關(guān)值大于或等于預(yù)設(shè)值時，將第一個探頭陣列的容積數(shù)據(jù)與其它探頭陣列變換后的容積數(shù)據(jù)合并，得到重建后的超聲容積數(shù)據(jù)，并形成超聲圖像。本發(fā)明能夠快速獲取超聲容積數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建并形成超聲圖像，而且允許分布式探頭陣列在掃描時有一定的形變，可對表面形狀較為復(fù)雜的人體部位進(jìn)行檢查。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲檢查方法，具體涉及一種基于分布式超聲容積數(shù)據(jù)的成像方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的超聲掃查，醫(yī)生采用手持探頭的方式對病人進(jìn)行掃查，掃查過程依賴醫(yī)生的操作和經(jīng)驗，且形成的超聲數(shù)據(jù)序列由于物理位置信息的缺失以及空間采樣的混亂，無法準(zhǔn)確進(jìn)行三維重建以及后處理多角度獲取切面圖像。

現(xiàn)有的超聲掃查設(shè)備基本采用單探頭陣列方式，探頭陣列的運(yùn)動方式基本為直線或來回“弓”字形折線，探頭陣列中心點的運(yùn)動軌跡基本為直線或在同一平面上。

采用上述單探頭陣列方式，難以一次性完成人體不平坦部位的超聲數(shù)據(jù)采集。以掃查甲狀腺為例，人的頸前部呈弧狀且個體差異很大，現(xiàn)有的單探頭陣列方式，探頭陣列無法很好地貼合整個頸前部，最終采集的超聲數(shù)據(jù)只能呈現(xiàn)部分甲狀腺的圖像，而如果采用多次采集的方式，則會極大影響工作效率，增加醫(yī)生的操作負(fù)擔(dān)，而且多次采集所獲取的超聲數(shù)據(jù)序列如何重建也是個難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于分布式超聲容積數(shù)據(jù)的成像方法，采用方法能夠快速獲取超聲容積數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建并形成超聲圖像，且允許分布式探頭陣列在掃描時有一定的形變。采用的技術(shù)方案如下：

一種基于分布式超聲容積數(shù)據(jù)的成像方法，其特征在于：

用于超聲容積數(shù)據(jù)采集的掃查裝置包括分布式探頭陣列以及能夠驅(qū)動分布式探頭陣列沿設(shè)定方向移動的掃查運(yùn)動機(jī)構(gòu)；分布式探頭陣列由n個依次排列的探頭陣列組成，n為≥2的整數(shù)；

形成超聲圖像的步驟包括：

(1)安放掃查裝置，使各探頭陣列與人體被測部位的表面接觸；

(2)在控制系統(tǒng)控制下，掃查運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動分布式探頭陣列沿設(shè)定方向自起始端向終止端移動，分布式探頭陣列在移動過程中對人體被測部位進(jìn)行掃描；分布式探頭陣列中，相鄰兩個探頭陣列的掃描區(qū)域存在重疊部分；

(3)在分布式探頭陣列移動的過程中，各探頭陣列將獲得的超聲掃描數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，同時控制系統(tǒng)實時獲取與超聲掃描數(shù)據(jù)對應(yīng)的空間位置參數(shù)，從而得到分布式探頭陣列中各探頭陣列掃描得到的容積數(shù)據(jù)，各探頭陣列掃描得到的容積數(shù)據(jù)依次記為V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)；

探頭陣列掃描得到的容積數(shù)據(jù)包括該探頭陣列的超聲掃描數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的探頭陣列空間位置參數(shù)；分布式探頭陣列中相鄰兩個探頭陣列的容積數(shù)據(jù)存在重疊區(qū)域；

(4)查找并確定相鄰兩個探頭陣列掃描得到的容積數(shù)據(jù)之間的重疊區(qū)域

(4-1)將各個容積數(shù)據(jù)V₁(r,θ)、V₂(r,θ)……V_n(r,θ)，按照超聲激勵的發(fā)射波長λ和超聲激勵的波形的周期數(shù)N_F分別分割為多個邊長為N_Fλ/2的正方體；

(4-2)計算各個容積數(shù)據(jù)中每個正方體內(nèi)的超聲掃描數(shù)據(jù)的均值；